Điều khiển phi tuyến hệ AGV

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM PHẠM QUỐC THIỆN ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN HỆ AGV LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ – điện tử Mã số ngành : 60520114 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM PHẠM QUỐC THIỆN ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN HỆ AGV LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ – điện tử Mã số ngành : 60520114 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THANH PHƯƠNG TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014 v BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM NGUYỄN THÀNH TRUNG ĐIỀU KHIỂN BÁM CHO ROBOT DI ĐỘNG ĐA HƯỚNG DÙNG BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN HÙNG TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2013 vi vii viii CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN HÙNG Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày … tháng … năm …… Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1. …………………………………………………………… 2. …………………………………………………………… 3. …………………………………………………………… 4. …………………………………………………………… 5. …………………………………………………………… ix Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV x TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. HCM, ngày … tháng … năm ……. NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN THÀNH TRUNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/4/1977 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ điện tử MSHV: 1241840020 I- TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN BÁM CHO ROBOT DI ĐỘNG ĐA HƯỚNG DÙNG BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1. Nhiệm vụ của đề tài: - Xây dựng mô hình động học và mô hình động lực học của robot di động đa hướng ba bánh (OMR). - Nghiên cứu phương pháp điều khiển trượt tích phân cho Robot di động đa hướng ba bánh (OMR). - Tìm hiểu xử lý ảnh OpenCV, kít nhúng Raspberry Pi và lập trình xử lý Pic. - Mô phỏng Robot bám theo quỹ đạo tham chiếu bộ điều khiển sử dụng Matlab M-file cho Robot di động đa hướng ba bánh (OMR). 2. Nội dung của đề tài: xi Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Mô hình toán Chương 4: Thiết kế bộ điều khiển trượt tích phân Chương 5: Mô phỏng và thực nghiệm Chương 6: Kết luận và hướng phát triển của đề tài III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/6/2013 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/12/2013 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN HÙNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) xii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Trung [...]... nghiêng Hình 3 và 4 cho ta thấy cả hai hệ thống điều khiển góc nghiêng và tốc độ đều có hiệu suất tốt Hình 5: Cho thấy hiệu suất của hệ thống điều khiển góc nghiêng Đó là giá trị nhận xét rằng hệ thống điều khiển vận tốc không bị ảnh hưởng bởi nhiễu gây ra Hình 6: Cho thấy hiệu suất của hệ thống điều khiển góc nghiêng Đó là giá trị nhận xét rằng hệ thống điều khiển vận tốc không bị ảnh hưởng bởi không... đề xuất thuật toán điều khiển, Góc điều khiển được điều khiển sao cho các motor có thể vận hành trong khu vực 23 có tốc độ cao và lực xoắn thấp, nhờ đó sẽ tạo ra hiệu quả sử dụng năng lượng tối đa Các phép thử khác nhau sẽ cho thấy điều khiển chuyển động của OMR-SOW rất hoàn hảo , thuật toán điều khiển cho CVT đem lại hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn thuật toán sử dụng góc điều khiển cố định Ngoài... phát triển mạnh mẽ đó là điều khiển logic mờ mà công cụ toán học của nó chính là lý thuyết tập mờ của Jadeh Ưu điểm của điều khiển mờ so với các phương pháp điều khiển kinh điển là có thể tổng hợp được bộ điều khiển mà không 13 cần biết trước đặc tính của đối tượng một cách chính xác Điều này thực sự hữu dụng cho các đối tượng phức tạp mà ta chưa biết rõ hàm truyền Với bộ điều khiển trượt, hiện tượng... đá Tác giả sử dụng logic mờ để điều khiển, kiểm soát sự chuyển động của robot bóng đá Tính di động đa hướng làm cho điều khiển chuyển động robot dễ dàng hơn như được hiển thị trong các kết quả thí nghiệm Hình 1.3: Cấu trúc của OmniKity Cấu trúc của OK-II bao gồm 03 động cơ ĐC, 3 bánh xe di động, hai hệ điều khiển cơ bản, 01 điều khiển chuyển động tịnh tiến và một điều khiển góc chuyển động của thân... trên, tôi đã chọn đề tài Điều khiển bám cho Robot di động đa hướng dùng bộ điều khiển trượt ” để làm đề tài nghiên cứu và ứng dụng Matlab để kiểm chứng giải thuật điều khiển đưa ra 3 Phạm vi nghiêng cứu : -Ứng dụng lý thuyết về động học và động lực học, phương pháp điều khiển trượt, xử lý ảnh OpenCV - Lập trình nhúng trên kít Raspberry Pi kết hợp với lập trình xử lý Pic điều khiển Robot đa hướng theo... hướng đã thu hút được nhiều sự chú ý hơn Trong kỹ thuật điều khiển chuyển động của OMR, vấn đề bám quỹ đạo và tác động nhanh là rất cần thiết Có nhiều phương pháp điều khiển Robot như phương pháp điều khiển trượt (SMC: Sliding Mode Control), phương pháp này có ưu điểm là độ chính xác cao nhưng xảy ra hiện tượng rung (chattering) do tín hiệu điều khiển không liên tục, sự rung này làm tổn thất nhiệt trong... cứu thiết kế phương pháp điều khiển trượt tích phân cho Robot di động đa hướng ba bánh (OMR), bám theo quỹ đạo - Mô phỏng Robot bám theo quỹ đạo tham chiếu bộ điều khiển sử dụng Matlab M-file cho Robot di động đa hướng ba bánh (OMR) - Thực hiện mô hình thực nghiệm Robot đa hướng 3 bánh để kiểm chứng giải thuật điều khiển CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ROBOT 1.1 Tổng quan Ngày nay, công nghệ Robot đã đạt được những... đồ giải thuật điều khiển Robot 69 Hình 5.16 : Mô hình Robot đa hướng 69 Hình 5.17 : Mạch giao tiếp RS232 70 Hình 5.18 : Sơ đồ chân chuẩn RS-232 là DB-9 70 Hình 5.19 : Sơ đồ chân Pic 18F4331 71 Hình 5.20 : Cấu trúc bên trong của PIC 18F4431 72 Hình 5.21 : Sơ đồ mạch điều khiển Pic 73 Hình 5.22 : Mạch công suất điều khiển động cơ... cứu lý thuyết về động học và động lực học, phương pháp điều khiển trượt, xử lý ảnh OpenCV, kít nhúng Raspberry Pi và lập trình xử lý Pic -Xây dựng giải thuật điều khiển như nhận dạng đối tượng, xác định vị trí đối tượng, bám đối tượng -Kiểm chứng thực nghiệm bằng việc xây dựng mô hình mobile robot với 01 camera trên kít nhúng Raspberry Pi và điều khiển xử lý Pic 5 Nội dung nghiên cứu: - Xây dựng mô hình... Yang and Jong-Hwan Kim, IEEE transactions on Robotics and automation, vol 15, no 3, june 1999 [11] Trong bài báo này tác giả sử dụng kỹ thuật điều khiển kiểu trượt và bộ điều khiển động lực học có nhiễu ngoài bị chặn, đã được sử dụng để giải quyết bài toán điều khiển bám cho WMR Robot sử dụng trong thực nghiệm có tên là MICRO và kết quả mô phỏng khi Robot bám đường thẳng như hình 1.12 27 Hình 1.16 Các